近日，我国在基于量子中继的量子通信网络技术领域取得了重大突破，实现了两台相距50公里光纤终端之间的量子纠缠，这一成果是中国科学技术大学、济南量子技术研究院、中科院上海微系统与信息技术研究所等单位合作研究的结果。通过高亮度光与原子纠缠源、低噪高效单光子频率转换和远程单光子精密干涉等先进技术，科学家们成功地将这两台存储器进行了纠缝，为构建基于量子的中继传输机制奠定了基础。
目前，人们通常采用卫星来实现广域大尺度覆盖，并通过光纤网络来实现城域及城际的地面覆盖。但由于长距离传输过程中的衰减问题，使得点对点的地面安全通信距离仅限于百公里左右。为了解决这一问题并实现地面上的长距离安全通信，我们尝试采用分段传输以及级联方式，但此前的远程量中继传输距离仅有几千米。
研究团队利用环形腔增强技术提升了单个原子的耦合效率，并优化了光路传输效率，将原有的亮度提高了一倍。此外，他们还自主研发了一种周期极化铌酸锂波导，将存储器内的波长从近红外调整到了更适用于通信的波段。在经过50公里光纤后，只有3%的信号衰减，而之前同样的条件下，信号会迅速衰减至微小数值。他们还设计并实施了一种双重相位锁定方案，以控制在远程干涉过程中的最大偏差为50nm。这项工作整合上述所有关键技术，最终成功地在50公里以外场进行双节点间的量子纠缷演示。
这个创新成果受到了包括《科学》杂志、《麻省理工科技评论》、《美国科学新闻》和《新科学家》等多个著名媒体的关注，被认为是推动我们更进一步向前迈出的重要一步，对于未来构建全面的、高性能的人类社会环境来说具有深远意义。
